Tarea1 Tecnologia de Materiales

Nombre de la materia Tecnología de materiales Nombre de la Licenciatura Ingeniería industrial y administración Nombre del alumno Cristian Eduardo Ariel ROJAS Matrícula 000018833 Nombre de la Tarea Evaluación de propiedades mecánicas Unidad 3 Diagramas equilibrio Nombre del Tutor Karla Patricia Vera Aguilar Nombre del Profesor Jorge Lozada Lechuga Fecha 5 de Agosto de 2015

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales Evaluación de las propiedades mecánicas.

INTRODUCCION Los materiales se clasifican en varios grupos principales: metal, cerámicos, polímeros, semiconductores y materiales compuestos, según su estructura dependerá su comportamiento. Consecuentemente, las estructuras atómicas de los átomos que lo compongan, darán las características del material, conjuntamente con el movimiento de los átomos según su difusión, darán las propiedades mecánicas y físicas del material.

En este trabajo, es lo que se verá en el desarrollo del mismo, a través de esta breve introducción intento dar un panorama de los temas y programa del cual debemos cumplir con nuestros conocimientos, los cuales, serán expuestos en ésta documentación.

Estas primeras dos semanas, se evalúan seguidamente en este orden, “Estructuras metálicas y sus características” y “Introducción al comportamiento mecánico de los materiales”, de manera consecutiva en semana uno y dos. Se debe dar entendimiento a las “estructura de los materiales cristalinos” en sus “planos cristalográficos y direcciones en celdas”, más, la “Difusión y sus mecanismos”; en la semana dos se debe dar conocimiento de “comportamiento elástico-plástico”, “mecanismos de endurecimiento”, “evaluación de las propiedades mecánicas de los materiales”, “ensayos más comunes: tracción, fatiga, dureza, impacto, torsión y termofluencia”.

Mediante este trabajo entregable se intentará dar a conocer las nociones de mi parte sobre los temas expuestos, descriptos, mediante preguntas a responder y ejercicios a resolver.

Los materiales en estado sólido están formados por varios elementos. La combinación de éstos define muchas de las propiedades que tendrá el material, por lo que es necesario contar con una herramienta teórica que ayude a definir las fases que estarán presentes; a esa herramienta se le conoce como el diagrama de equilibrio. En esta unidad se estudiarán cada uno de los conceptos utilizados para interpretar y resolver la problemática

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales que implica determinar

Evaluación de las propiedades mecánicas.

las fases presentes en una combinación de materiales (aleación), así como los

porcentajes de composición (cantidades) presentes de cada elemento que conforma el sistema.

Mediante este trabajo se intentará dar comprensión a:

 Importancia de los diagramas de fase.  Sistemas de un componente, diagramas binarios y diagramas ternarios.  Construcción de los diagramas de equilibrio.  Reglas de las fases, regla de la palanca.  Reacciones invariantes. … y a los siguientes resultados de aprendizaje:

 Reconocer la importancia del diagrama de equilibrio de fases en el estudio de las propiedades de las aleaciones.

 Interpretar los diagramas de equilibrio de una aleación.

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2_DESARROLLO Mediante preguntas elaboradas por el Master Jorge Lozada Lechuga, mi profesor de esta materia, se envolverá el tema para dar comprensión del mismo según la introducción de esta documentación.

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales PREGUNTAS

Evaluación de las propiedades mecánicas.

1. ¿A qué se refiere el término fase?

Es una porción homogénea de un sistema caracterizado por una estructura y una organización atómica constante y por tanto con características físicas y químicas uniformes.

Un elemento puro en un estado de agregación determinado (sólido, líquido o gas) constituye una fase.

Si una sustancia puede existir en dos o más formas (por ejemplo el elemento químico hierro, que puede cristalizar tanto en la estructura fcc como en la bcc) cada una de estas formas es una fase con diferentes propiedades físicas. Sin embargo dos componentes químicamente diferentes sí se pueden mezclar completamente (por ejemplo una mezcla de etanol y agua) formando así un líquido monofásico; por esta misma razón una mezcla de agua y aceite es un sistema bifásico formado por dos líquidos no miscibles.

2. ¿Qué es el equilibrio de fase?

Este concepto termodinámico se describe en términos de la función energía libre de Hemholtz del sistema, cuyo valor a volumen constante y para cada temperatura, depende de la energía interna (U) y de la entropía (S) (F=U-TS). Un sistema está en equilibrio si la

energía libre es mínima en condiciones específicas de temperatura, presión y composición.

En sentido macroscópico, esto significa que sus características no cambian con el tiempo sino que se mantienen indefinidamente; es decir, el sistema es estable.

El término equilibrio de fases se refiere a la situación de equilibrio termodinámico correspondiente a un sistema que tenga más de una fase. La energía libre y los diagramas

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales de

fases

aportan

Evaluación de las propiedades mecánicas.

información acerca de las características del equilibrio de un determinado sistema, pero no informan acerca del tiempo necesario para alcanzar dicho equilibrio.

En muchos sistemas sólidos, ocurre que el estado de equilibrio nunca se alcanza completamente, ya que la velocidad para llegar al equilibrio es muy lenta; en este caso el estado del sistema se define como de no equilibrio y se denomina metaestable.

3. ¿Qué describen los diagramas de fase?

El conocimiento de estos diagramas permite a científicos y tecnólogos encontrar formulaciones y/o elegir a priori las condiciones iniciales y finales de los procesos. Así es posible establecer y estos describen: 1. Los elementos de partida convenientes para una determinada síntesis o proceso, así como las condiciones necesarias para su realización.

2. La proporción y naturaleza de las fases que componen las eventuales composiciones intermedias y finales del producto, en función de las variables: temperatura, presión, etc.

3. La temperatura de la primera formación de la fase líquida y su evolución con la temperatura.

4. La solubilidad de una fase en otra, en diferentes tipos de reacciones.

5. Las reacciones que puede sufrir un material en función de la temperatura, presión y entorno.

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales 6.

Las

sobre

la

previsiones

Evaluación de las propiedades mecánicas.

estructura

microscópica, y en consecuencia, algunas de sus propiedades.

4. ¿Por qué es importante analizar los materiales?

Como futuros ingenieros siempre debemos saber qué tipos de materiales son con los que trabajamos o con los que deberíamos estar diseñando, para lograr un objetivo en concreto que nos hayan encomendado. Conocer y tener un análisis profundo de los materiales con los que convivimos nos da una razón, no solo de trabajo a conciencia, sino, también, de cumplimiento con las normas y estándares vigentes, en calidad de prevenir accidentes, daños estructurales, edilicios, etc., inclusive para la supervisión de trabajos es necesario conocer de materiales como por ejemplo, para realizar levantamientos con gruas o trabajos en altura.

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales Evaluación de las propiedades mecánicas.

Para el diseño de máquinas, es indispensable conocer los materiales con los que se deberá trabajar, diseñar para lograr un producto o activo final, de manera tal de poder establecer parámetros admisibles de máquina, estableciendo en la misma como debe trabajar, que tipos de esfuerzos puede realizar, esto como ejemplo.

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales Evaluación de las propiedades mecánicas.

3_CONCLUSIÒN Es sin duda impresionante la manera en la que han evolucionado los materiales y lo importante que es conocer sus propiedades no tan solo físicas o mecánicas sino también a otro nivel como bien podría ser a nivel atómico ya que de esto depende en buena parte el comprender como habrá de comportarse un material en ciertas condiciones y de esa manera conjeturar algunas características como su dureza o su resistencia a algunos esfuerzos, la verdad este curso de Materiales ha resultado de mucho provecho para cada uno de nosotros los alumnos de ingeniería, hemos aprendido como conocer a los materiales por sus propiedades así como por su tipo, sus estructuras internas y externas; que nos llevamos de este trabajo?, conocimiento provechoso y una mayor conciencia de los materiales y su aprovechamiento a lo largo de este curso… a lo largo de la historia, conocer nuestro entorno es sumamente importante y poder aprovecharlo y modificarlo nos dará mayor comodidad y también una mayor economía en base al aprovechamiento que de él obtengamos, podemos sin lugar a dudas decir que los materiales forman una parte importante de la sociedad actual, a donde usted mire encontrara diversos materiales en sus miles de formas y modificaciones que el hombre, el ingeniero ha hecho con el único propósito de sacar mayor ventaja y poder adaptar su medio a las circunstancias requeridas en su momento, la sociedad cambia y con ella sus necesidades de toda índole, la industria evoluciona constantemente al igual que la ciencia, gracias a estos cambios podemos ir adelantes y no ser víctima de la estática, hay cambios, hay dinámica, pero esto exige cambios, tan necesarios y grandes como se deseen, quizás hasta se requiera cambios sociales, cambios de actitud, tal vez, hasta cambios de estructuras económicas y gubernamentales. La industria ha mejorado y progresado a pasos acelerados durante las últimas tres décadas, el uso de los aceros y toda clase de metales se ha hecho mucho más común en las sociedades, la industrialización ha exigido el uso de más y mejores materiales para su desarrollo, hoy tenemos cubierta la mayoría de esas necesidades, pero falta mucho por recorrer, realmente no sabemos hacia donde la sociedad con sus industrias, su ciencia y su tecnología vayan, lo que sí sabemos es que tenemos que ser conscientes de los cambios y prepararnos para ellos, el afrontarlos adecuadamente, marcara la diferencia entre las economías fuertes, las débiles y las que deben perecer a causa de la mediocridad y la falta de actitud adecuada, podemos mirar hacia veinte años

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales atrás

y

ver

cuantos

Evaluación de las propiedades mecánicas.

cambios al día de hoy se han dado y como las industrias exitosas los afrontaron y

como otros hoy ni su recuerdo queda; una actitud y las acciones adecuadas han permitido el desarrollo de tecnologías nuevas y en gran manera mucho mejores que las de hace tan solo diez o cinco años, el progreso nos arrastra y es mejor remar en el sentido que él se desarrolla para ser mejores, también no podemos estar a expensas de casar tecnologías, tenemos la obligación de desarrollarlas y sacar adelante a nuestro país, su economía, no basta saber manejar la tecnología, sino ser padres de ella y poder sacarle el máximo de provecho, hoy es tiempo de contribuir y de mejorar, de lo contrario el rezago nos atrapara y pagaremos caro una mala actitud, que en mucho pudimos corregir y que no estuvimos dispuestos. Ojala esto sirva para visualizar, que un buen salario es bueno, pero aportar a este país alguna idea, algún proyecto, algún invento; es todavía mucho mejor, el tiempo cambia, nosotros debemos hacerlo para bien de la comunidad y no tan solo para provecho personal, ojala pronto podamos reconocer la falta de una buena actitud y ser protagonistas en la tecnología, ser maestros y no aprendices. De esta manera y consecuentemente, aprendimos del “Comportamiento elástico-plástico”, de los Mecanismos de endurecimiento”, “Evaluación de las propiedades mecánicas de los materiales”, “Ensayos más comunes: tracción, fatiga, dureza, impacto, torsión y termofluencia”, definiendo las propiedades mecánicas de los materiales y aplicando los diferentes procesos de evaluación de las propiedades mecánicas de los materiales.

Unidad 3: Introducción al comportamiento mecánico de los materiales Evaluación de las propiedades mecánicas.

4_BIBLIOGRAFIA

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FAIRES, V. M. (s.f.). Diseño y elementos de màquina. Barcelona: MS.

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Jr., W. D. (2007). Introducciòn a la ciencia e ingenierìa de los materiales. Barcelona: Revertè, S.A.

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Moot, R. L. (s.f.). Resistencia de materiales aplicada. Pearson Prentice Hall.